Bản mẫu của Y. shangyouensis có một hộp sọ dài 82 cm (2,7 ft) và tổng chiều dài cơ thể của nó được ước tính khoảng 8 m (26 ft). Một mẫu vật khác, được gán cho loài mới Y. magnus, thậm chí còn to lớn hơn với chiều dài sọ là 1,11 m (3,6 ft). Nó có thể dài tới 10,8 m (35,4 ft), cao 4 m (13,1 ft) và nặng 3,4 tấn. Nó có một dãy xương như sừng trên mũi và một dãy gai, tương tự như loài Ceratosaurus.

Yangchuanosaurus là một loài khủng long ăn thịt to lớn và mạnh mẽ. Nó đi trên hai chân lớn, cơ bắp phát triển, có cánh tay ngắn, một cái cổ ngắn nhưng mạnh mẽ, một cái đầu to hình tam giác với hàm khỏe và có hàm răng lớn hình răng cưa. Nó có một cái đuôi dài và to bằng một nửa chiều dài của nó, có tác dụng trong việc điều chỉnh cơ thể khi đứng thẳng và giữ thăng bằng cho nó khi chạy. Chân của nó gồm có ba ngón chân, mỗi ngón chân có một móng vuốt lớn.